2004年以來，鐵路固定資產總投資開始進入快速增長階段，根據鐵道部歷年統計公報計算得出，鐵路固定資產總投資在2005年、2006年同比增速分別達到51.35%、53.07%，2007年增速放緩，2008年、2009年再次加速，同比增速均超過60%，并于2010年達到歷史高位，2011年下半年因鐵路動車事故的影響，鐵路總體投資放緩。2011年鐵路固定資產總投資完成5,906.09億元，比2010年減少29.91%，但是從長遠來看，鐵路投資建設對于國家鐵路運輸網的完善、提高鐵路運營效率仍將起著重要作用。

“十二五”期間，鐵路建設在我國經濟發展的大前提下仍會快速推進，鐵路固定資產總投資增速將會下降，但總體規模仍保持高位，在具體建設項目上，將遵循“保在建、上必須、重配套”的原則。

2004年《中長期鐵路網規劃》提出，到2020年，全國鐵路營業里程達到10萬公里，主要繁忙干線實現客貨分線，建設高速鐵路1.2萬公里以上。2008年，修訂后的《中長期鐵路網規劃》確定到2020年，全國鐵路營業里程達到12萬公里以上，建設高速鐵路1.6萬公里以上。

2011年《十二五規劃》提出，建成“四縱四橫”客運專線，建設城市群城際軌道交通干線，建設蘭新鐵路第二雙線、鄭州至重慶等區際干線，基本建成快速鐵路網，營業里程達到4.5萬公里，基本覆蓋50萬以上人口城市。建成拉薩至日喀則等西部干線，建設山西中南部、蒙西至華中地區等煤運通道。研究建設瓊州海峽跨海工程、川藏鐵路。以高速鐵路為主骨架的快速鐵路網將按三個速度等級來建設：“四縱四橫”主通道的高速鐵路，按時速300公里建設；高速鐵路延伸線、連接線及城際鐵路按時速200—250公里建設；客貨并重的鐵路以及中西部大部分鐵路按時速200公里以下建設。

同時，以環渤海地區、長三角地區、珠三角地區以及遼中南、山東半島、中原地區、江漢平原、湘東地區、關中地區、成渝地區、海峽西岸等經濟發達和人口稠密地區為重點，建設城際高速鐵路，覆蓋區域內主要城鎮。